KR100562856B1

KR100562856B1 - 농업용 부직포 및 그 제조방법

Info

Publication number: KR100562856B1
Application number: KR1020040033550A
Authority: KR
Inventors: 최민석
Original assignee: 최민석
Priority date: 2004-05-04
Filing date: 2004-05-12
Publication date: 2006-03-24
Also published as: KR20050106347A

Abstract

본 발명은, 농업용 부직포 개량에 관한 것으로, 농업용 부직포는, 원형단면인 합성섬유 필라멘트사들로 제1웹을 형성시키고, 제1웹 상부면에 각형단면인 합성섬유 필라멘트사들로 제2웹을 형성한 다음, 엠보싱 기능을 갖는 프레스롤러로 제1웹 및 제2웹을 열압착하여 상층부와 하층부의 복층구조로 농업용 부직포를 구성하되, 농업용 부직포의 상층부가 빛을 난반사하는 기능을 가진다.

본 발명은 사과,고추,포도,배, 감귤, 대추 등과 같은 과수원이나 참외, 수박,고추와 같은 밭작물 농지에 이용할 수 있다

농업용 부직포, 복층구조, 상층부 필라멘트사, 난반사 기능, 각형단면

Description

농업용 부직포 및 그 제조방법{NON-WOVEN FABRIC FOR AGRICULTURE AND MANUFACTURE METHOD THEREOF}

도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 개략적인 농업용 부직포 제조 공정도,

도 2는 도 1의 제1 사출기(2)의 방사구금 형상도,

도 3은 도 1의 제2 사출기(6)의 방사구금의 다양한 형상들을 보여주는 도면,

도 4는 본 발명의 실시 예에 따른 부직포 평면 구성도,

도 5는 본 발명의 실시 예에 따른 부직포 단면 구성도,

도 6은 제2 사출기(6)의 방사구금중 심각형 방사구금 또는 사각형 방사구금을 통해 방사된 필라멘트사의 단면 일예도.

<<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>>

2: 제1사출기 6: 제2사출기

10: 컨베이어벨트 14,16: 프레스롤러

18: 농업용 부직포 20: 엠보싱

22: 벌키부 30: 상층부

32: 하층부

본 발명은 농업용 부직포에 관한 것으로, 특히 토양산성화 방지 및 잡초성장 억제와 아울러 농작물의 병, 충해 방지, 농작물의 성장, 숙기 및 당도를 향상시킬 수 있는 농업용 부직포의 개량에 관한 것이다.

일반적으로 각종 농작물이 식재된 토양 상부에는 여러 형태로 제공되고 있는 부직포를 덮어 씌워 주게되면, 잡초의 성장을 억제케 하고, 식재된 농작물이 성장을 촉진케 하는 수단으로 널리 사용되고 있다. 한 예로서 합성섬유 필라멘트사를 이용하여 부직포를 제조하되, 상기 부직포 일측면에 부분적으로 열압착 엠보싱 처리되게 한 부직포가 제공된 바 있으나 엠보싱이 일측면에만 처리되어 있을 뿐 아니라 두께가 비교적 두꺼워 원활한 공기유통이 곤란하여 수분함량이 과다하기 때문에 잡초가 녹아 내리고, 농작물의 성장에도 장애가 되며, 특히 공기유통의 곤란성 때문에 각종 미생물의 생장번식이 억제되어 오히려 토양을 산성화시키게 되는 단점이 있었다.

이러한 문제점들을 보완하기 위하여 특허 제248939호 "토양산성화 방지 및 잡초성장 억제용 부직포"로 특허된 부직포가 제공된 바 있다. 즉 2.8∼3.2데니어 합성섬유사 수천가닥을 다소 큰 반경으로 회전시키면서 고른 두께로 분포되게 한 다음 열압착하여 부직포를 구성함과 동시에 부직포 상에 엠보싱처리하되, 엠보싱의 폭은 약0.5mm이고, 각 엠보싱간의 간격은 약1mm정도로 한 통상의 부직포에 있어서, 부직포에 처리되는 엠보싱은 표면과 이면에 동일한 위치로 형성되게 하고, 부직포의 두께는 약0.8∼1.5mm정도 유지되게 하여서 된 부직포인 것이다.

상기한 구성의 부직포는 엠보싱이 부직포의 양측면에 동시에 형성되어 있어 동일한 두께의 부직포와 비교한다면 적당한 강도와 형태유지의 용이성이 있고, 또한 엠보싱의 요철부에 의해 공기와의 접촉면적이 그만큼 커지게 되므로 공기유동이 원활하게 이루어지게 되는 등의 효과가 있으나, 부직포의 두께가 비교적 두꺼운 관계로 최적의 공기유통은 이루어지지 못하게 되는 등의 단점이 있는 것이었다.

부직포에 있어서 중요한 조건은 부직포의 사용시 토양에 생성된 잡초는 성장을 억제케 하되, 적량의 공기가 유통되어 토양에 잔존하는 미생물이나 식재된 농작물의 번식 및 성장에는 아무런 장애가 되지 않도록 하여야 하는 것이며, 이러한 조건은 부직포의 밀도와 그 밀도에 따른 두께가 이를 결정하게 된다. 실험한 바에 의하면 부직포의 두께가 0.3mm이하일 경우에는 부직포의 두께가 너무 얇아 형상보존 및 잘 찢어지게 되므로 취급에 어려움이 있고, 또한 차광능력이 낮고 과다한 공기유통으로 인하여 잡초의 성장억제에 거의 도움이 되지 못하게 되므로 사용에 문제가 있게 된다. 반대로 부직포의 두께가 0.6mm이상일 경우에는 부직포의 강도와 형태유지 능력이 우수하여 취급성은 양호하나, 두꺼운 관계로 차광능력이 높아 농작물의 잔뿌리가 부직포를 토양으로 오인하여 뿌리를 내리게 되므로 날씨가 건조하게 되면 농작물이 말라 피해를 가중시키게 되며, 또한 공기유통이 미흡하여 토양에 생존하는 미생물의 번식이 억제되어 산성화현상을 유발케 되므로 역시 문제가 있는 것이다.

이러한 제반 문제점을 시정 보완하여 보다 이상적인 최적의 부직포의 일 예가 특허 제358560호 "농업용 부직포"이다. 상기 특허 제358560호는 특허권자 박재현로부터 본원 출원 발명자 최민석에게 권리 양도된 특허발명이다. 상기한 농업용 부직포는 2∼3데니어 굵기의 합성섬유 필라멘트사 수천가닥을 자유낙하시켜 여러겹 고르게 분포되게 한 다음 부직포의 일면 또는 양면에 열압착프레스로 열압하여 일정한 간격으로 엠보싱 처리되게 하되, 부직포의 밀도가 m²당 약55∼65g으로 하고 두께를 약0.3∼0.6mm정도 되게 한 것이다. 이러한 농업용 부직포는 부직포의 사용목적을 충족하면서 최적상태의 공기가 유통되게 하여 보다 이상적인 부직포를 제공받을 수 있게되는 등의 이점이 있다.

만약 상기한 일 예의 특허 제248939호나 특허 제358560호 등과 같은 토양산성화 방지 및 잡초성장 억제를 위한 농업용 부직포 기능에다가, 식재된 농작물에 빛을 난반사해 주어 농작물의 병 및 충해를 방지하며, 농작물의 성장, 숙기 및 당도를 향상시키도록 하는 반사필름과 같은 기능이 추가된다면, 소비자들에게 애용될 것이다.

따라서 본 발명의 목적은 토양산성화 방지 및/또는 잡초성장 억제와 아울러 농작물의 병, 충해 방지, 농작물의 성장, 숙기 및 당도를 향상시킬 수 있는 농업용 부직포 및 그 제조방법을 제공하는데 있다.

본 발명의 다른 목적은 본 발명은 부직포의 사용목적에 만족하면서도 최적의 원활한 공기유통이 이루어질 수 있으며, 아울러 농작물의 병, 충해 방지, 농작물의 성장, 숙기 및 당도를 향상시킬 수 있는 농업용 부직포 및 그 제조방법을 제공하는데 있다.

본 발명의 다른 목적은 본 발명은 농업용 부직포의 사용목적을 만족함과 함께 농작물의 병, 충해 방지, 농작물의 성장, 숙기 및 당도를 향상시킬 수 있는 농업용 부직포 및 그 제조방법을 제공하는데 있다.

상기한 목적에 따라, 본 발명은, 농업용 부직포가, 상층부와 하층부의 복층구조로 농업용 부직포를 구성하되, 상기 상층부가 빛을 난반사하는 기능을 가짐을 특징으로 한다.

또한 본 발명은, 농업용 부직포가, 원형단면인 합성섬유 필라멘트사들로 제1웹을 형성시키고, 상기 제1웹 상부면에 각형단면인 합성섬유 필라멘트사들로 제2웹을 형성한 다음, 엠보싱 기능을 갖는 프레스롤러로 제1웹 및 제2웹을 열압착하여 상층부와 하층부의 복층구조로 농업용 부직포를 구성하되, 상기 농업용 부직포의 상층부가 빛을 난반사하는 기능을 가짐을 특징으로 한다.

또한 본 발명은, 제1, 제2 사출기, 컨베이어벨트 및 프레스 롤러를 포함하여 구성하는 스판본드 부직포 제조장치에서의 농업용 부직포 제조방법에 있어서, 상기 제1 사출기의 원형 방사구금들로부터 원형단면이며 흑색인 합성섬유 필라멘트사 다수 가닥들을 방사시켜 상기 컨베이어 벨트상에 균일한 밀도로 평활하게 분포시킨 제1웹을 형성하는 과정과, 상기 제2 사출기의 각형 방사구금들로부터 각형단면이며 백색인 합성섬유 필라멘트사 다수 가닥들을 방사시켜 상기 제1웹상에 균일한 밀도로 평활하게 분포시킨 제2웹을 형성하는 과정과, 컨베이어벨트로 이송되는 제1웹 및 제2웹을 엠보싱 기능을 갖는 프레스 롤러로 열압착하여 상층부와 하층부의 복층구조로 농업용 부직포를 구성하되, 웹의 토출량 및 생산속도를 제어하여 상기 상층부가 빛을 난반사하는 기능을 갖게 하는 과정으로 됨을 특징으로 한다.

이하 본 발명의 바람직한 실시 예들을 첨부한 도면을 참조하여 상세히 설명한다. 도면들 중 동일한 구성요소들은 가능한 한 어느 곳에서든지 동일한 부호들로 나타내고 있음에 유의해야 한다. 또한 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있는 공지 기능 및 구성에 대한 상세한 설명은 생략한다.

도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 개략적인 농업용 부직포 제조 공정도로서, 스펀본드(spun bond) 제조방식으로 농업용 부직포(18)를 제조한다. 스펀본드 제조방식의 농업용 부직포 제조장치는, 제1, 제2 사출기(2,6), 컨베이어벨트(10) 및 엠보싱 기능을 갖는 프레스 롤러(14,16)를 포함하여 구성한다.

도 4는 본 발명의 실시 예에 따른 농업용 부직포(18)의 평면구성도로서, 부직포(18)의 본체 상에 엠보싱 기능을 갖는 프레스롤러(14,16)로 열압착하여 적절한 간격으로 엠보싱되게 한 상태이고, 도 5는 상기 부직포(18)를 절단한 상태의 개략적인 단면구성도이다.

본 발명의 실시 예에 따른 농업용 부직포(18)는 도 5에 도시된 바와 같이, 상층부(30)와 하층부(32)의 복층구조로 농업용 부직포를 구성하되, 상층부(30)가 빛을 난반사하는 기능을 가진다. 본 발명의 명세서에서는 본 발명의 복층구조 농업용 부직포를 필요에 따라서 "농업용 부직포(18)" 또는 "복층구조 부직포(18)"로 약칭할 것이다.

구체적으로 설명하면, 본 발명의 실시 예에 따른 농업용 부직포(18)는, 원형단면인 합성섬유 필라멘트사 수천가닥들을 균일한 밀도로 평활하게 분포시켜 제1웹(web)을 형성시키고, 상기 제1웹상에 각형단면인 합성섬유 필라멘트사 수천가닥들을 균일한 밀도로 평활하게 분포시켜 제2웹을 형성한 다음, 프레스롤러(14,16)로 제1웹 및 제2웹을 열압착함으로써 엠보싱된 복층구조의 부직포로 구성된다.

도 1, 도 4 및 도 5를 함께 참조하면, 엠보싱 기능을 갖는 프레스롤러(14, 16)에 의해 열압착된 제2웹은 복층구조 부직포(18)의 상층부(30)가 된다. 상층부(30)내의 합성섬유 필라멘트사들 각각의 각형단면 구조에 의해서 빛이 난반사되어진다. 복층구조 부직포(18)는 농작물이 식재된 토양상부에 덮씌워지고, 그 상층부(30)가 식재된 농작물의 음지부분에 빛을 난반사해줌으로써 해당 농작물의 병 및 충해를 방지하며, 농작물의 성장, 숙기 및 당도를 향상시킬 수 있게 한다.

본 발명의 실시 예에 따른 복층구조 부직포(18)는 농업용 부직포의 사용목적(토양산성화 방지 및/또는 잡초성장 억제 기능)에 대체로 부합되는 범위를 수용함과 아울러 빛의 난반사 기능도 수행하기 위해서 그 밀도가 m²당 약45∼100g을 유지해야 하고, 그중 빛 난반사기능의 상층부(30)의 밀도는 m²당 약20∼50g를 차지 토록해야 한다. 그 이유는 빛 난반사를 위한 상층부(30)의 밀도가 약20g/m²보다 적으면 빛의 난반사 기능이 제대로 발휘되지 않게되며, 상층부(30)의 밀도가 농업용 부직포(18)의 전체 밀도내에서 약50g/m²을 넘게되면 농업용 부직포(18)가 빛 난반사기능은 제대로 할 수 있지만 토양산성화 방지 및/또는 잡초성장 억제기능을 제대로 수행할 수 없기 때문이다.

그리고, 본 발명의 최선의 실시 예로서, 농업용 부직포(18)가 부직포의 사용목적에 만족하면서(토양산성화 방지 및 잡초성장 억제기능) 최적의 원활한 공기유통이 이루어질 수 있으며, 동시에 농작물의 병, 충해 방지, 농작물의 성장, 숙기 및 당도를 향상시킬 수 있도록 하기 위한 본 발명의 목적에 부합하기 위해선, 양면 엠보싱된 복층구조 부직포(18) 밀도의 바람직한 범위가 약60∼70g/m²이고, 그중 난반사층을 형성키 위한 상층부(30)의 바람직한 밀도범위가 30∼40g/m²이다.

본 발명의 최선의 실시 예를 보다 구체적으로 설명하면, 양면 엠보싱된 복층구조 부직포(18)의 전체 밀도의 바람직한 범위는 약60∼70g/m²이고, 그중 가장 바람직한 밀도는 약 m²당 66g정도이다. 그중 빛 난반사층을 형성키 위한 상층부(30)의 바람직한 밀도범위는 30∼40g/m²이다. 양면 엠보싱된 복층구조 부직포(18)의 두께는 복층구조 부직포(18)의 밀도(60∼70g/m²)에 대체로 종속되는 바, 약 0.35∼0.8mm로 이루어지는 것이 바람직하다.

상기한 엠보싱된 복층구조 부직포(18)의 밀도 60∼70g/m², 상층부(30)의 밀도 30∼40g/m² 및 복층구조 부직포(18)의 두께 0.35∼0.8mm등은 농업용 부직포의 사용목적(토양산성화 방지 및 잡초성장 억제기능)에 흡족하게 만족하면서도 원활한 공기유통이 최적으로 이루어질 수 있고, 아울러 농작물의 병, 충해 방지, 농작물의 성장, 숙기 및 당도를 향상시킬 수 있도록 한 최선의 실시 예임을 유의하여야 한다.

따라서 본 발명은 상기한 최선의 실시 예에 따른 바람직한 밀도 범위에 의해 한정되지 아니하며, 전기한 토양산성화 방지 및/또는 잡초성장 억제가 대체로 가능한 범위인 약45∼100g/m²와 이러한 농업용 부직포(18)의 밀도범위내(약45 ∼100g/m²)에서 대체로 난반사층 형성이 가능한 상층부(30)의 밀도범위 20∼50g/m²를 충족하시키는 범위내에서 다양하게 변형 및 변경되어 적용될 수 있음이 당해 기술분야의 통상의 지식을 가진 자에게 자명하여진다.

본 발명의 실시 예에 따른 농업용 부직포(18)는 도 5에 도시된 바와 같이, 상층부(30)와 하층부(32)로 된 복층구조이다.

다시 도 5를 참조하면, 참조부호 "A"로 지시된 확대도에서는 부직포 상층부(30)를 구성하는 필라멘트사의 단면이 삼각형 내지 팔각형중의 하나의 각형임을 보여주고 있다. 이러한 필라멘트사 각형단면들중에서는 삼각형 단면이 본 발 명의 실시 예에서 가장 바람직한 것이다. 또한 본 발명의 다른 일예로서, 팔라멘트사들의 단면이 삼각 내지 팔각의 각형이 혼합되어 상층부(30)를 구성할 수 있다. 그리고 하층부(32)를 구성하는 필라멘트사의 단면은 원형임을 볼 수 있다. 본원 발명자는 복층구조 부직포(18)의 상층부(30)의 삼각형 단면 필라멘트사들은 빛을 난반사하지만 하층부(32)의 원형 단면 필라멘트사는 빛을 난반사하지 않음을 실험을 통해 확인하였다.

농업용 부직포(18)의 상층부(30)를 삼각형 단면 팔라멘트사들로 구성하게 되면 빛을 적절하게 난반사하도록 구현되어지지만, 그와 반대로 농업용 부직포가 토양산성화 방지 및 잡초성장 억제기능을 약화시킬 수도 있다. 이를 만회시킴과 동시에 보다 향상될 수 있도록 하는 여러가지 구성과 기능이 본 발명의 실시 예에서는 함께 구현되어진다.

도 5의 참조부호 "B"로 지시된 확대도에서 볼 수 있듯이, 복층구조 부직포(18)의 상층부(30)는 백색의 필라멘트사로서 제2웹이 열압착 형성된 것이다. 즉 상층부(30)을 구성하는 삼각단면 팔라멘트사는 백색으로 구현되어 반사특성을 양호하게 한다. 농업용 부직포(18)의 하층부(32)는 흑색의 필라멘트사로서 제1웹이 열압착 형성된 것이다. 즉 하층부(32)를 구성하는 원형단면 필라멘트사는 흑색으로 구현되어 음지형성에 도움을 준다.

복층구조 부직포(18)의 상부층(30) 및 하부층(32)의 밀도 및/또는 두께 비율은 50:50이 바람직하다. 즉 상부층(30) 및 하부층(32)의 두께는 거의 동일하다. 이러한 동일한 두께 비율은 농업용 부직포 제조시 제1웹 및 제2웹 형성을 유리하게 한다. 하지만 상층부(30) 및 하층부(32)의 밀도 및 두께 비율이 반드시 동일해야만 하는 것이 아니며, 토양산성화 방지 및 잡초성장 억제가 대체로 가능한 범위 약45∼100g/m²와 난반사층 형성이 가능한 범위 20∼50g/m²내에서 그 비율이 변경될 수도 있다.

또한 본 발명의 복층구조 부직포(18)의 음지형성 성능을 강화시키기 위해, 부직포 하층부(32)의 흑색 팔라멘트사는 주성분인 폴리플로필렌 수지에다가 소염제인 이산화티타늄(CiO²)성분이 0.003∼0.005%의 중량비로 첨가된다. 첨가된 이산화티타늄(CiO²)성분 0.003∼0.005%는 흑색 필라멘트사의 광택정도를 아주 어두운 정도(full dull)인 0.2∼0.3%중량비보다는 다소 밝고 반정도 어두운 정도(semi dull)인 0.0003∼0.0005%중량비보다는 다소 어둡게 하는, 어두운상태(dull)로 되게 해준다.

상기한 이산화티타늄(CiO²)성분의 첨가 정도(0.003∼0.005%의 중량비)는 바람직한 값이므로, 복층구조 부직포(18)의 밀도 및/또는 두께의 다양한 변경에 따라 그 정도가 달라질 수 있다. 요컨대, 복층구조 부직포(18)의 밀도 및/또는 두께값이 작게되면 이산화티타늄(CiO²)의 중량비가 상기한 중량비 0.003∼0.005%값보다 큰값으로 첨가되고, 복층구조 부직포(18)의 밀도 및/또는 두께값이 크게 되면 이산화티타늄(CiO²)의 중량비가 상기한 중량비 0.003∼0.005% 보다 적은 값으로 첨가된다.

본 발명의 실시 예에 따른 복층구조 부직포(18)의 상층부(30)는 필라멘트사 단면이 각형구조로, 바람직하게는 삼각형구조로 이루어져 빛을 난반사하는 반사층 용도로 사용된다. 상층부(30)의 바람직한 밀도범위 30∼40g/m²는 농작물에 적절한 난반사를 이루어지게 하는 최적의 범위이다.

부직포 상층부(30)를 구성하는 필라멘트사의 각형 단면구조는 제2 사출기(6)의 방사구금(도 3의 일예들)으로부터 방사 및 연신되면서 실제로는 도 6의 (a) 내지 (c)에 도시된 일 예와 같이 다소 일그러질 수 있지만 빛을 난반사하는 기능의 각형구조를 고유하게 가지고 있다. 따라서 본 발명에서 각형이라 함은 해당 각형과 그 해당 각형에서 다소 일그러진 형상까지도 모두 포함하는 것임을 이해하여야 한다.

본 발명의 실시 예에 따라 복층구조 부직포(18)에 구성되는 엠보싱(20)의 면적은, 상기한 종래기술 특허 제358560호와 마찬가지로, 부직포(18) 전체면적에 20∼30% 정도로 차지하게 형성함으로써 복층구조 부직포(18)가 적당한 강도와, 형태유지 및 원활한 공기유통이 이루어지게 한다.

도 4 및 도 5에 도시된 바와 같이, 복층구조 부직포(18)상에 열압착되는 엠보싱(20)의 크기는 가로세로 폭이 0.4∼0.6mm정도이고, 엠보싱(20) 간의 간격은 0.9∼1.1mm정도로 하는 것이 이상적이다. 이때 복층구조 부직포(18) 상에 처리되는 엠보싱(20)의 형태는 제한받지 아니하나 도 4의 일 예에서와 같이 마름모꼴이 바람직하며, 복층구조 부직포(18)의 전체면적에 약20∼30% 정도 고른 간격으로 엠보싱되게 하면 된다. 복층구조 부직포(18)에서 엠보싱(20)되지 아니한 부분이 벌키부(22)가 된다. 또한 본 발명의 실시 예에서는 바람직하게 복층구조 부직포(18)의 양면이 엠보싱되게 구성하는 것을 일예로 설명하였지만, 일측면만을 엠보싱되게 구성할 수도 있다. 또한 엠보싱되는 전체 면적도 상기한 일예와는 다르게 전체면적의 10%∼20% 또는 30∼40%정도가 되게 구현될 수도 있다.

또한 본 발명의 실시 예에 따라 제1 및 제2 사출기(도 1의 2,6)으로부터 방사 및 연신되어 제1웹 및 제2웹을 구성하는 합성섬유 필라멘트사(도 1의 4,8)의 굵기는 예컨대 약2∼3데니어 정도가 바람직하다.

농작물이 식재된 토양상부에 덮어 씌워진 본 발명의 실시 예에 따른 복층구조 부직포(18)는 상층부(30)가 빛을 적절히 난반사함에 따라 식재된 농작물의 음지부분을 골고루 비추어 줄 수 있다. 그로 인해 식재된 농작물은 산소동화작용이 잘 이루어지며, 병균 및 충의 세력이 약화되고, 햇볕을 받지 못해 잘 익지 못했던 과일은 잘익게되고 당도도 높아지며 때깔도 좋아 상등품으로 만들어질 수 있다. 이는 종전 제초경비와 반사필름 구입경비를 합친 경비와 대비해 보았을 때 그 합친 경비의 반정도 밖에 소요되지 않으므로 아주 경제적이다.

또한 제초 인력과 반사필름을 깔기 위한 인력소요의 절반정도면 본 발명의 복층구조 부직포(18)를 깔 수 있으므로 노동력도 훨씬 적게 들고 작업시간도 줄일 수 있다.

종전 반사필름은 수확기전 15일 내지 45일 전후에 주로 사용을 하게 되는데, 여름철 수확과일인 경우 반사필름의 고온반사로 인해 과일이 열을 지나치게 받을 수 있어 애로 사항이 있었지만, 본 발명의 복층구조 부직포(18)는 빛을 난반사를 해주므로 이러한 애로사항이 없다.

또한 농작물이 식재된 토양상부에 덮어 씌워진 복층구조 부직포(18)의 난반사로 인해 식재 농작물은 봄부터 지속적으로 햇볕을 골고루 받게 되어 성장이 잘된다.

농업용 부직포를 흑색만 사용시에는 빛에 의해 흡수된 열이 부직포에 주로 남아있어 덮고 있는 지표로 잘 전달이 되지 않는데 반해, 본 발명의 실시 예에 따른 복층구조 부직포(18)는 하층부(32)의 흑색과 아울러 상층부(30)의 백색이 함께 채용됨으로써, 빛에 의해 농산물 부직포(18)에 흡수된 열이 지표로 전달되어 지표의 온도를 1∼2℃를 상승되게 해준다. 이는 봄과 가을의 냉해에 대해서 1∼2℃의 내성온도를 가지게 해주어 농작물에 냉해에도 강하게 해준다.

본 발명에서 복층구조 부직포(18)가 최적의 농업용 부직포 기능과 아울러 최적의 난반사 기능을 하기 위해선, 전술한 바와 같이 그 밀도가 약 45∼100g/m²이고 바람직하게는 약 60∼70g/m²이며, 가장 바람직하게는 약 66g/m²임을 실험을 통해서 확인하였다. 상기 바람직한 값의 차선되는 값으로서는 약 66g/m²의 ±10%범위 즉 56∼76g/m²이다. 복층구조 부직포(18)의 두께는 부직포(18)의 밀도에 대체로 종속되는데 약0.35∼0.8mm정도로 하는 것이 최적상태임을 실험을 통해서 확인하였다.

그리고 복층구조 부직포(18)에서 상층부(30)의 밀도 및 두께가 하층부(32)의 밀도 및 두께와 거의 동일하게 유지하는 것이 가장 바람직함을 확인하였다. 그러므 로 복층구조 부직포(18)의 상층부(30)의 최적 밀도는 33g/m²가 가장 바람직하다.

본원발명의 최적의 농업용 부직포를 이루기 위한 복층구조 부직포(18)의 밀도 및 두께(밀도: 약 60∼70g/m², 두께: 약0.35∼0.8mm)는 종래기술 특허 제358560호에서 제시한 부직포의 밀도 55∼65g/m² 및 두께 0.3∼0.6mm보다 조금 더 큰 값이다.

이는 난반사 기능을 하는 복층구조 부직포(18)의 상층부(30)의 두께가 너무 얇게 되면 난반사기능을 잘 발휘하지 못하기 때문에 적절한 두께를 유지해주어야 하며, 빛 난반사기능의 상층부(30)가 각형 백색 필라멘트사로 구성하므로 인해 부직포의 음지형성 기능이 떨어져 잡초성장 억제력이 약화될 수 있는 바, 난반사 기능과 함께 잡초성장 억제가 함께 이루어질 수 있도록 본 발명의 실시 예에 따른 복층구조 부직포(18)의 밀도 및 두께는 종래기술 특허 제358560호보다 더 큰 값이 되었기 때문이다.

본 발명의 실시 예에 따라 복층구조 부직포(18)의 두께가 약 0.35∼0.8mm보다 적은 예컨대, 약 0.3mm이하일 경우에는 강도가 취약하여 취급과 사용이 곤란할 뿐 아니라 빛의 차단이 미흡하고, 공기유통이 과다하여 잡초성장억제에 도움이 되지 못하게 되며 또한 빛의 난반사 효율이 떨어지며, 반대로 부직포의 두께가 약 0.35∼0.8mm정도보다 훨씬 큰 예컨대, 1.5mm(대체로 부직포 밀도 100g/m²정도에 해당)이상인 경우에는 빛의 차단이 과다하여 잡초성장억제효과는 있으나 공기유통이 미흡하여 토양에 존재하는 미생물의 번식을 억제하게 되므로 토양의 산성화 현상을 가중시키게 되며, 특히 농작물의 잔뿌리가 부직포에 내리게 되어 가뭄시 작물이 말라죽는 현상이 심화된다. 또한 부직포의 두께가 0.8mm보다 훨씬 큰 경우 예컨대, 1.5mm정도를 넘는 경우에는 우기시 부직포가 물을 머금고 있어 토양이 물에 잠긴 상태가 되어 밭작물의 성장에 해를 끼치며 죽게할 수도 있다.

본 발명의 실시 예에서와 같이 부직포의 밀도가 바람직하게 약60∼70g/m², 두께가 약0.35∼0.8mm정도(대체로 가능한 범위로서는, 밀도가 45∼100g/m², 두께가 약0.2∼1.5mm정도)를 유지케 하므로서 잡초의 성장을 효과적으로 억제하면서 적량의 공기가 유통케 하므로 토양에 존재하는 미생물의 배양에도 아무런 문제가 없게 되므로 산성화 현상을 방지하고, 동시에 작물의 뿌리에는 충분한 산소공급이 이루어지게 하며, 아울러 농작물의 음지부분에 빛을 난반사해줌으로써 이상적인 작물재배가 이루어질 수 있게 된다.

이와 같이 구성된 본 발명의 실시 예에 따른 복층구조 부직포(18)는 각종 농작물이 식재된 토양 상부에 덮어 씌워 잡초의 성장을 억제하고, 적절한 공기유통이 이루어지게 하여 토양에 잔존하는 미생물의 증식을 도와 산성화 현상을 방지하고, 또한 농작물의 뿌리에도 적당량의 공기를 유동시켜 성장을 촉진케한다. 더욱이 본 발명의 복층구조 부직포(18)는 난반사기능이 추가됨에도 불구하고 최적상태의 공기가 유통되게 할 뿐만 아니라 난반사기능으로 인해 전술한 바와 같은 장점 내지 이점을 더 가지게 한다.

상기한 바와 같은, 농업용 부직포(18)를 제조하기 위해서, 본 발명의 실시 예에서는 도 1에 도시된 바와 같은, 스펀본드(spun bond) 제조방식 부직포 제조장치를 구비하고 있다. 본 발명의 실시 예에 적용되는 부직포 제조장치는, 제1 및 제2 사출기(2,4), 컨베이어 벨트(10) 및 프레스 롤러(14,16)를 포함한다.

제1 사출기(2)의 방사구금은 원형단면 필라멘트사를 방사시키기 위해 도 2에 도시된 바와 같이 원형 구멍으로 구성되고, 제2 사출기(2)의 방사구금은 각형단면이 필라멘트사를 방사시키기 위해 도 3의 (a) 내지 (e)에 도시된 일 예와 같은 삼각형 내지 팔각형의 다양한 각형 구멍으로 구성된다. 가장 바람직한 각형 방사구금으로는 도 3의 (a)의 삼각형 방사구금이다.

부직포의 주원료는 폴리프로필렌이다. 폴리플로필렌 주원료는 칩형태로 제1,제2 사출기(extrude)(2)(6)각각에 공급되고 융융되어 블랜드된다. 이때 제1 사출기(2)에는 복층구조 부직포(18)의 음지형성 성능을 향상시키기 위해, 소염제인 이산화티타늄(CiO²)성분이 0.003∼0.005% 중량비로 첨가된다. 제1 사출기(2)에서 블랜드된 용융물은 본 발명의 실시 예에 따라 흑색이다.

제2 사출기(6)에는 방사 필라멘트가 아주 높은 밝기(super bright)를 유지케 하기 위해서 소염제인 이산화티타늄(CiO²)성분을 전혀 투입하지 않는다. 제2 사출기(6)에서 블랜드된 용융물은 본 발명의 실시 예에 따라 백색이다.

다수의 오리피스(orifice)들로 구성된 제1 사출기(2)의 원형 방사구금(도 2에 도시)을 통하여 수천가닥으로 방사되며, 자중 및 벤츄리관의 공기역학에 의해 연신되어 원형단면이며 2∼3데니어 굵기의 흑색 필라멘트사들(4)로 형성된다. 연신된 수천가닥의 원형단면 흑색 필라멘트사들(4)은 이동되는 컨베이어 벨트(10)의 하부에서 흡인되는 공기압에 의해서 컨베이어 벨트(10)상에 균일한 밀도로 평활하게 분포되면서 여러겹 적층되어 제1웹(web)으로 형성된다. 제1웹은 컨베이어 벨트(10)에 의해서 우측으로 이송된다.

마찬가지로, 다수의 오리피스(orifice)들로 구성된 제2 사출기(6)의 각형 방사구금(도 3에 도시)을 통하여 수천가닥으로 방사되며, 자중 및 벤츄리관의 공기역학에 의해 연신되어 각형단면이며 2∼3데니어 굵기의 백색 필라멘트사들(8)로 형성된다. 연신된 수천가닥의 백색 필라멘트사들(8)은 컨베이어 벨트(10)에 의해 이송되어 오는 제1웹(web)상부면에 균일한 밀도로 평활하게 분포되면서 제2웹으로 형성된다. 그에 따라 제1,제2 웹은 복층구조의 웹(12)을 이루며, 컨베이어 벨트(10)에 의해서 이송되어서 엠보싱 무늬가 있는 상부 및 하부 프레스 롤러(14,16)를 통해 열압착되어 일정한 간격 엠보싱 처리된 복층구조의 부직포(18)를 제조하게 된다. 이렇게 함으로써 상기 복층구조 부직포(18)의 상층부(30)가 난반사기능을 갖게 되는데, 이때 바람직한 복층구조 부직포(18)의 밀도는 약60∼70g/m²이며, 바람직한 상층부(30)의 밀도가 m²당 약30∼40g이다.

본 발명의 실시 예에 따른 복층구조 부직포(18)의 부직포 밀도가 m²당 45∼100g, 바람직하게는 약60∼70g/m²이 되게 하고, 아울러 복합구조 부직포(18)의 두께가 0.2∼1.5mm, 바람직하게는 0.35∼0.8mm로 이루어지도록 하고, 복층구조 부직포(18)의 상층부(30)의 밀도가 m²당 약30∼40g이 이루어지도록 하기 위해선, 웹의 토출량 및 생산속도를 제어하면 된다.

상술한 본 발명의 설명에서는 구체적인 실시 예에 관해 설명하였으나, 여러 가지 변형이 본 발명의 범위에서 벗어나지 않고 실시할 수 있다. 따라서 본 발명의 범위는 설명된 실시 예에 의하여 정할 것이 아니고 특허청구범위와 특허청구범위의 균등한 것에 의해 정해 져야 한다.

상술한 바와 같이 본 발명은 부직포의 사용목적에 만족하면서 최적의 원활한 공기유통이 이루어질 수 있으며, 아울러 농작물의 병, 충해 방지, 농작물의 성장, 숙기 및 당도를 향상시킬 수 있는 이점이 있다.

Claims

토양상부에 덮어씌워 토양산성화와 잡초성장을 억제케 하는 농업용 부직포를 m²당 45∼100g의 밀도를 가지게 함과 동시에 상층부와 하층부의 복층구조로 구성하되, 상기 상층부의 부직포 팔라멘트사 단면이 각형을 이루며 상기 상층부의 부직포 밀도가 m²당 30∼40g이 되게하여 농작물이 식재된 토양상부에 덮어씌워진 상기 농업용 부직포의 상층부가 빛을 난반사하여 농작물의 음지부분을 비춰주도록 함을 특징으로 하는 농업용 부직포.
원형단면인 합성섬유 필라멘트사들로 제1웹을 형성시키고, 상기 제1웹 상부면에 각형단면인 합성섬유 필라멘트사들로 제2웹을 형성한 다음, 엠보싱 기능을 갖는 프레스롤러로 제1웹 및 제2웹을 열압착하여 상층부와 하층부의 복층구조로 농업용 부직포를 구성하되, 상기 농업용 부직포의 상층부가 빛을 난반사하는 기능을 가짐을 특징으로 하는 농업용 부직포.
청구항 1 또는 청구항 2에 있어서, 상기 복층구조 농업용 부직포의 상층부를 구성하는 필라멘트사의 단면이 삼각 내지 팔각의 각형을 혼합 구성하여 됨을 특징으로 하는 농업용 부직포.
청구항 1 또는 청구항 2에 있어서, 상기 복층구조 농업용 부직포의 상층부를 구성하는 필라멘트사의 단면이 삼각형 내지 팔각형의 각형중 어느 하나로 구성함을 특징으로 하는 농업용 부직포.
청구항 2에 있어서, 상기 복층구조 부직포의 밀도는 m²당 45∼100g임을 특징으로 하는 농업용 부직포.
청구항 1 또는 청구항 5에 있어서, 상기 복층구조 부직포의 밀도는 m²당 60∼70g임을 특징으로 하는 농업용 부직포.
청구항 2에 있어서, 상기 복층구조의 부직포의 상층부 밀도는 m²당 30∼40g임을 특징으로 하는 농업용 부직포.
청구항 1 또는 청구항 2에 있어서, 상기 상층부는 백색의 필라멘트사로 형성되고, 상기 하층부는 흑색의 필라멘트사로 형성됨을 특징으로 하는 농업용 부직포.
청구항 1 또는 청구항 2에 있어서, 상기 상층부와 하층부의 밀도 및 두께 비율이 50:50임을 특징으로 하는 농업용 부직포.
청구항 1 또는 청구항 2에 있어서, 상기 복층구조 농업용 부직포의 두께는 0.35 ∼ 0.8mm임을 특징으로 하는 농업용 부직포.
청구항 1 또는 청구항 2에 있어서, 상기 복층구조 농업용 부직포를 형성함에 있어 상기 하층부의 흑색 팔라멘트사에는 폴리플로필렌 주성분에 소염제인 이산화티타늄(CiO²)성분을 0.003∼0.005% 중량비로 첨가함을 특징으로 하는 농업용 부직포.
제1, 제2 사출기, 컨베이어벨트 및 프레스 롤러를 포함하여 구성하는 스펀본드 부직포 제조장치에서 토양상부에 덮어씌워 토양산성화와 잡초성장을 억제케 하는 농업용 부직포를 제조하는 방법에 있어서,

상기 제1 사출기의 원형 방사구금들로부터 원형단면이며 흑색인 합성섬유 필라멘트사 다수 가닥들을 방사시켜 상기 컨베이어 벨트상에 균일한 밀도로 평활하게 분포시킨 제1웹을 형성하는 과정과,

상기 제2 사출기의 각형 방사구금들로부터 각형단면이며 백색인 합성섬유 필라멘트사 다수 가닥들을 방사시켜 상기 제1웹상에 균일한 밀도로 평활하게 분포시킨 제2웹을 형성하는 과정과,

컨베이어벨트로 이송되는 제1웹 및 제2웹을 엠보싱 기능을 갖는 프레스 롤러로 열압착하여 상층부와 하층부의 복층구조를 이루고 m²당 45∼100g의 밀도를 갖는 농업용 부직포를 제조하되, 상기 상층부의 밀도는 상층부에서의 빛의 난반사로 농작물의 음지부분에 비춰질 수 있도록 m²당 30∼40g가 되게 하는 과정으로 이루어짐을 특징으로 하는 농업용부직포 제조방법.
삭제